[发明专利]用于气体分析的系统、方法和计算机程序产品

权利要求书

1.一种用于气体分析的系统，包括：

传感器，所述传感器具有：

压电基板，

传感器电极，被配置为产生第一频率和第二频率的表面声波的准直光束，所述准直光束在所述压电基板上传播，和

敏感膜，被配置为吸收背景气体中包含的感测气体，所述敏感膜沉积在所述准直光束通过的位置中；以及

信号处理单元，所述信号处理单元具有：

信号发生器，被配置为向所述传感器电极发送激发突发信号，以激发所述准直光束，

信号接收器，被配置为在所述准直光束已经在所述压电基板上传播之后，通过所述传感器电极接收所述准直光束的第一返回突发信号和第二返回突发信号，所述第一返回突发信号具有所述第一频率，并且所述第二返回突发信号具有所述第二频率，和

数据处理器，被配置为通过所述背景气体的目标泄漏因数以及参考气体的参考气体参数与参考气体的参考泄漏因数之间的关系计算目标气体参数，所述目标泄漏因数使用所述第一返回突发信号和第二返回突发信号的波形数据由所述第一返回突发信号的第一衰减和所述第二返回突发信号的第二衰减提供，

其中，所述目标泄漏因数和所述目标气体参数由下式给出：

δ-α[Greek]_L≡[(f₂/f₁)^uα[Greek]₁-α[Greek]₂]/l，和

G＝A(T^1/2/P)(δ-α[Greek]_L-d)，

这里，分别地，δ-α[Greek]_L是所述目标泄漏因数，并且G是所述目标气体参数，

f₁和f₂分别是所述第一频率和所述第二频率，

α[Greek]₁和α[Greek]₂分别是所述第一衰减和所述第二衰减，

u是满足1.8≦u≦2.3的实数，并且l是所述表面声波的传播长度，

T和P分别是所述背景气体的温度和所述背景气体的压力，并且

A和d分别是由所述传感器的损耗引起的系数和项。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，

每个所述参考气体参数提供为每个所述参考气体的分子量与每个参考气体在恒定压力下的比热与恒定体积下的比热之比的乘积的平方根，并且

使用参考突发信号的波形数据通过第一参考突发信号的第一参考衰减和第二参考突发信号的第二参考衰减来提供每个所述参考泄漏因数。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据处理器将所述目标气体参数与所述参考气体参数进行比较，以便估计所述背景气体的气体种类。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据处理器测量所述背景气体的粘弹性因数，以计算所述感测气体的浓度，所述粘弹性因数由所述第一衰减和所述第二衰减提供。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述粘弹性因数由下式给出：

δ-α[Greek]_V≡[α[Greek]₂-(f₂/f₁)^zα[Greek]₁]/l，

这里，δ-α[Greek]_V是所述粘弹性因数，

f₁和f₂分别是所述第一频率和所述第二频率，

α[Greek]₁和α[Greek]₂分别是所述第一衰减和所述第二衰减，

z是满足0.8≦z≦1.3的实数，并且l是所述表面声波的传播长度。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述背景气体包括多种成分气体，并且

平均气体参数定义为每种所述成分气体的平均分子量和在恒定压力下平均比热与恒定体积下平均比热之比的乘积的平方根。